1958年8月2日17時到19時，中蘇雙方舉行第3次會談。會談地點改在中南海頤年堂。

毛澤東在會談中提出，北大西洋公約、馬尼拉條約和巴格達條約這3個條約的組織，說它們是侵略性的，這沒有疑問。問題是，究竟是防禦性大一點，還是進攻性大一點。依我看還是防禦性大一些，是一個鈣化組織，象一個人得了肺結核病一樣，鈣化起來就防止結核菌擴散。

毛澤東還談到，按第二次世界大戰和第一次世界大戰之間相距20年的時間來計算，我們應該爭取推遲第三次世界大戰。從現在起，至少推遲七八年，有可能的話，要爭取推遲10年、15年、20年，或者更長的時間。我們一定要爭取推遲，努力推遲它。但同時要準備萬一帝國主義發動世界戰爭怎麽辦。因為我們不是艾森豪威爾的參謀長，他們怎樣打算，我們說了不算。他們有沒有戰爭狂人呢？肯定是有的，萬一帝國主義發動戰爭怎麽辦？我們得有準備。

赫魯曉夫表示，他完全同意這個意見。

在會談兩天以後，毛澤東向赫魯曉夫提出是不是公開回蘇聯去的問題。毛澤東提出，要麽是秘密來公開回去，要麽是秘密來秘密回去。雙方商量結果，決定公開回去。

這樣，從1958年7月31日到8月3日，毛澤東和赫魯曉夫，在北京舉行了三次會談。

中國方麵參加會談的有：國務院總理周恩來、國務院副總理兼國防部長彭德懷元帥、國務院副總理兼外交部長陳毅、中共中央書記處書記王稼祥。

蘇聯方麵參加會談的有：蘇聯國防部長羅·雅·馬利諾夫斯基元帥、蘇聯代理外交部長瓦·瓦·庫茲涅佐夫、蘇聯共產黨中央委員鮑·尼·波諾馬烈夫。

在會談中，中方拒絕了赫魯曉夫提出的建立聯合艦隊的請求，在評價斯大林功過問題上，毛澤東和赫魯曉夫也有較大分歧。

但是，雙方的會談還是達成了一些共識。

中蘇雙方一致認為，蘇聯和中國同社會主義陣營其他各國以及一切愛好和平的國家和人民一道，在爭取和緩國際緊張局勢和維護和平的鬥爭中，已經取得重大的成就。中蘇兩國的和平政策得到了世界各國人民日益廣泛的同情和支持。印度、印度尼西亞、阿拉伯聯合共和國以及其他主張和平共處的亞洲、非洲、美洲、歐洲的國家和人民，對於鞏固和平起著日益重大的作用。和平力量已經有了空前的增長。

8月3日，赫魯曉夫返回蘇聯之前，中蘇雙方同時發表一個會談公報。

公報指出：

……

中蘇兩國將竭盡一切可能，繼續為和緩國際緊張局勢、防止新的戰爭災難而努力。

雙方重申：各國人民選擇自己的社會政治製度的權利應當得到尊重，不同社會製度的國家必須按照得到國際上廣泛承認的著名的“五項原則“實行和平共處，一切國際爭端應當通過和平談判來解決，在互利和和平競賽的基礎上發展各國之間的經濟和文化關係應當受到鼓勵，這種關係能夠增進各國人民之間的相互了解，完全符合於和緩國際緊張局勢和維護和平的目的。

為了維護和鞏固和平，目前的首要任務是要在各國間就裁減軍備、停止試驗和禁止使用原子武器和氫武器、取消一切軍事集團和在外國設置的一切軍事基地、締結和平和集體安全公約，達成協議。

但是，戰爭能否避免，不能僅靠愛好和平人民的善良願望和他們單方麵的努力。西方大國的侵略集團至今拒絕對於維護和平采取任何認真的步驟，反而肆無忌憚地加劇國際緊張局勢，使人類瀕於戰爭災難的邊緣。但是，他們應當知道，如果帝國主義戰爭狂人竟敢把戰爭強加在世界人民頭上，那末，所有愛好和平和愛好自由的國家和人民必將緊密地團結在一起，徹底地消滅帝國主義侵略者，奠定世界的永久和平。

雙方極其滿意地指出，在中國共產黨和蘇聯共產黨之間、在中國政府和蘇聯政府之間、在我們兩國人民之間，正在順利地發展著和日益鞏固著兄弟般的友好、全麵合作和互助的關係。

兩國的經濟都在飛躍發展。兩國的力量日益強大。兩國建立在完全平等和同誌般互助的基礎上的團結和合作具有偉大的生命力，這種團結和合作不僅有利於兩國沿著社會主義和共產主義道路迅速前進，而且有利於加強整個社會主義陣營的力量。

雙方決定繼續全力發展兩國之間的全麵合作，進一步加強社會主義陣營的團結，進一步加強同一切愛好和平的國家和人民的團結，並且對於所討論的一切問題達成了完全的協議。

……

雙方表示完全相信，日益壯大的和平力量和社會主義力量，一定能夠戰勝前進道路上的一切障礙而取得偉大的勝利。

毛澤東和赫魯曉夫會談公報發表後，莫斯科各工廠和郊區農莊紛紛舉行座談會，進行了討論。人們一致表示熱烈擁護，認為這是中蘇關係在新的形勢和新的條件下的進一步發展和鞏固，並認為是對美英侵略者在中東發動侵略和進行戰爭冒險的一個重大打擊。

蘇聯著名科學家巴爾金院士在座談會上說，蘇聯科學院全體學者都熱烈支持蘇中兩國領導人的會談公報，我們希望各國采取一切有效的措施來阻止侵略，緩和國際緊張局勢。

莫斯科包曼區黨委書記葉高雷切夫在座談會上說，這項公報確切地反映了蘇中兩國人民的利益和願望。我們兩國領導人會談的公報向帝國主義侵略者再一次提出嚴重的警告。

赫魯曉夫於8月3日回莫斯科。

毛澤東雖然到機場為赫魯曉夫送行，但是他們沒有同車。送行時沒有舉行儀式，毛澤東也沒有同赫魯曉夫擁抱。

在赫魯曉夫離開北京後不到一個星期，中東局勢越來越緊張，台灣海峽氣氛也變得異常緊張。國民黨反動開始向金門調兵遣將，增加駐金門的部隊。

8月8日，美國海軍參謀長帕克說，美國軍隊隨時準備象在黎巴嫩那樣在台灣海峽登陸作戰。

毛澤東在赫魯曉夫離開北京後即去外地視察，先後到河北、河南、山東，然後回到北戴河，主持召開中央政治局擴大會議，討論1959年國民經濟計劃和人民公社問題。

當時蘇聯以援助為名，企圖在政治、經濟、軍事上控製中國。蘇聯先是提出建立長波電台、聯合艦隊等旨在從軍事上控製中國的無理要求，遭到中國政府正當的堅決的拒絕。

在這樣的情況下，中國仍然隻在內部對蘇聯提出不同意見，沒有公開批評蘇聯。